[发明专利]集约型融冰装置恒流、恒压模块化动态无功补偿部件

说明书

本发明公开了一种集约型融冰装置恒流、恒压模块化动态无功补偿部件，包括融冰变压器和至少一个三相无功输出变流单元，所述三相无功输出变流单元包括三条无功输出变流支路，所述三条无功输出变流支路的输入端和融冰变压器的副边绕组相连、输出端三相短接形成中性点，所述无功输出变流支路由多个功率模块依次级联形成。本发明针对不同型号集约型直流融冰装置无功补偿部件每相只需配置不同数量相同功率模块，便可实现不同电压及容量输出要求，满足集约型融冰装置无功补偿部件标准化设计，具有设计简单、维护方便、降低造价的优点，可适用于有融冰与无功补偿需求的不同电压等级变电站。

技术领域

本发明涉及电气工程技术，具体涉及一种集约型融冰装置恒流、恒压模块化动态无功补偿部件。

背景技术

输电线路覆冰易引发跳闸、倒塔断线，是电网安全运行的最大灾害之一，直流融冰是抗击冰灾经济高效的手段。国内外开发的专用直流融冰装置仅在覆冰期使用，利用率低；开发的SVC型直流融冰装置提高了利用率，但运行谐波大，易造成设备烧毁；无法优化协调控制固定无功设备和区域电压，造成电容器、电抗器投切频繁，损坏多；采用水冷散热，易漏水，可靠性低，故障停运多。为此，开发了兼具SVG无功补偿功能的集约型直流融冰装置，其运行谐波小，无需滤波装置；可与变电站内固定无功设备联合运行，实现区域电压优化控制，有效减小固定无功设备投切次数；采用高效闭式循环风量系统，运行可靠性高，并逐渐在湖南、湖北、重庆等地区得到广泛运用。

兼具SVG功能的集约型融冰装置融冰与无功补偿功能分别基于不同功率器件输出，实现了融冰与无功补偿容量分开优化配置，装置采用“整流变压器+二极管整流器”实现高可靠性直流融冰，“整流变压器+SVG”实现动态无功补偿与有源滤波。SVG无功补偿部件采用功率模块级联型结构，利用低压功率器件实现高压完美无谐波电压输出，该无功补偿部件级联结构成熟、简单，可靠性高，在集约型融冰装置中得到广泛运用。但随着推广应用，不同容量，不同电压等级的集约型融冰装置无功补偿部件采用的功率模块存在以下问题：问题1，设计复杂，不同集约型融冰装置需要根据系统参数重新仿真、计算、设计和选型功率模块中各元器件，工作量大；问题2，运行维护困难，不同集约型融冰装置所采用功率模块不同，随着使用数量的增加，给装置运行维护及备品备件配置造成极大不便；问题3，造价高，不同集约型融冰装置采用不同功率模块，配置不同型号功率器件，需制作不同型号散热器、结构件生产模具，大量增加了制造成本。因此，针对集约型融冰装置无功补偿部件级联功率模块结构特点，迫切需要开展功率模块恒流、恒压模块化标准设计，每台集约型融冰装置采用相同型号功率模块，每相只需增减不同数量的功率模块，便可满足不同容量、不同电压无功输出要求，为集约型融冰装置标准化结构设计与产业化生产提供指导，以便有效解决无功补偿部件设计复杂、维护量大、造价高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述问题，提供一种不同型号集约型直流融冰装置无功补偿部件每相只需配置不同数量相同功率模块，便可实现不同电压及容量输出要求，满足集约型融冰装置无功补偿部件标准化设计，设计简单、维护方便、降低造价，可适用于有融冰与无功补偿需求的不同电压等级变电站的集约型融冰装置恒流、恒压模块化动态无功补偿部件。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种集约型融冰装置恒流、恒压模块化动态无功补偿部件，包括融冰变压器和至少一个三相无功输出变流单元，所述三相无功输出变流单元包括分别对应三相的三条无功输出变流支路，所述三条无功输出变流支路的输入端和融冰变压器的副边绕组相连、输出端三相短接形成中性点，所述无功输出变流支路由一个功率模块组成或者由两个以上功率模块依次级联形成。

优选地，所述融冰变压器为带有一个原边绕组和两个副边绕组的三绕组十二脉波融冰变压器，所述三相无功输出变流单元的数量为一至两个，任何一个三相无功输出变流单元单独运行或与其它三相无功输出变流单元同时运行，所述三绕组十二脉波融冰变压器的原边绕组接10kV或35kV高压母线、两个副边绕组分别和一个三相无功输出变流单元的各条无功输出变流支路的输入端相连。